Датчик температуры

Изобретение относится к измерению температуры.Известен датчик температурысодержащий постоянный магнит, термомагнитный шунт и запоминающий дроссель, выполненный в виде осесимметричного замкнутого сердечника изферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистереэиса и катушки, при этом запоминающий дроссельустановлен в поле постоянного магнита соосно с ним.Однако известный датчик в автономном режиме не обеспечивает измерение температуры ниже той, при которой выполняются считывания, чтоограничивает диапазон измерения всторону отрицательных температур.Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону отрицательных температур,Поставленная цель достигаетсятем, что в датчик температуры введены второй постоянньй магнит второй запоминающий дроссель в виде осесимметричного замкнутого сердечникаиэ ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и катушки, при этом второй запоминающий дроссель установлен в магнитныхполях ориентированных векторами намагниченности в одну сторону первого и второго постоянных магнитов соосно с ними,На чертеже схематически изображендатчик температуры, общий вид,Датчик температуры содержит первый запоминающий дроссель, выполнен"ный в виде осесимметричного замкнутого сердечника 1 с катушкой 2 считывания, первый постоянный магнит3, зашунтированный термомагнитнымматериалом 4, второй запоминающийдроссель, выполненный также в видеосесимметричного замкнутого сердечника 5 с катушкой 6 считывания и второй постоянный магнит 7,Сердечники 1 и 5 выполнены из.ферромагнитного материала с прямо-.угольной петлей гистерезиса. Сердечник 5 второго дросселя размещен в.магнитных полях первого 3 и второго7 постоянных магнитов соосно с ними.Вектора намагниченности Н, и Н соответственно постоянных магнитов 3и 7 направлены согласно.Датчик температуры работает следующим образом,0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 В исходном состоянии магнитное поле первого постоянного магнита 3 частично замыкается по термомагнитному материалу 4, не вводя его в насыщЕниее, а частично - по магнитопроводам ферромагнитных сердечников 1 и 5. Магнитное поле второго магнита 7 замыкается только по магнитопроводу сердечника 5. В результате на сердечник 5 действует результирующее поле Н =Н -Н где Н и Н - векто 4Э2 ры напряженности магнитных полей, соответственно, первого и второго магнитов, пронизывающие сердечник 5. Результирующее поле перемагничивает сердечник 5 из предварительно намагниченного состояния Ф в некотоо рое промежуточное состояние ЬФ При температуре окружающей среды или поверхности, на которой установлен датчик, ниже температуры считывания термомагнитный материал увеличивает свое шунтирующее действие и, вследствие этого, уменьшается напряжен- . ность магнитного поля Н, действующего иа сердечники 5 и 1, а результирующее поле Н при этом увеличиваРется, так как величина напряженности магнитного поля Н практически остается постоянной при изменении окружающей температуры. Вследствие возрастания поля Н в ферромагнитном сердечнике, последний перемагничивается из магнитного состояния, определяемого уровнем магнитного потока ЬФ в состояние Ь Ф . При повышении температуры шунтирующее действие термомагнитного материала уменьшает" ся и, следовательно, увеличивается поле Н, а результирующее поле Н действующее на сердечник, уменьшается. Уменьшение НР в силу запоминающих свойств магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса, не вызывает изменение достаточного маг" нитного потока,ЬФ.Рассмотрим работу датчика при измерении температур, выше температуры считывания. При возрастании температуры повышается поле первого постоянного магнита 3, которое пронизывает ферромагнитные сердечники 1 и 5. Цри этом магнитное состояние сердечника5 не изменяется, так как результиру-. ющее поле НР уменьшается. Магнитноесостояние сердечника 1 изменится,так как поле, пронизывающее магнитопровод сердечника 1, увеличиваетсяпропорционально повышению температу- рlе а10 Таким образом, предлагаемый датчик температуры имеет расширенный диапазон измерения температур" в сторону отрицательных значений при сохранении хорошей точности измерений и может быть использован так же, как и известный датчик, в различных объектах, подверженных вибрационньм и ударным нагрузкам. Составитель Е.Никитин Редактор Ю.Середа Техред А,Кравчук Корректор СЛекмарЗаказ 5752/35 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1267 ры. Увеличение поля магнита 3 приводит/ к перемагничиванию сердечника из/состояния йф/ в состояние 4.Ф , где ,Ьф, - остаточныймагнитный поток в сердечнике 1, соответствующий исход/ному состоянию, Вф - остаточный магнитный поток в сердечнике 1, соответствующий измеренному значению темпе ратуры.Таким образом, температура в сто О рону отрицательных значений регистрируется сердечником 5, а температу-. ра в сторону положительных значений- сердечником 1. Записанная информация хранится в сердечниках практически 15 неограниченное время.Считывание информации потока в запоминающих дросселях производится посредством поочередной подачи на обмотки катушек 2 и 6 прямоугольного 2 О импульса фиксированной амплитуды 11 При этом выходным параметром служит время намагничивания сердечника до насыщения, т.е. время намагничивания сердечника до некоторого потока. 25Время считывания где Ы " число витков обмотки дрос- ЗОселя;ф - остаточный магнитный потокнасыщения;Ф - величина, обусловленная обратными процессами посленасыщения сердечника.По предварительно снятым градуированным характеристикам, представляющим зависимость времени считывания / от температуры, определяют ее эна 173 4чение. После считывания в результате действия полей постоянных магнитов в сердечниках устанавливаются магнитные потоки, соответствующие температуре окружающей среды, при которой устройство находилось во время считывания. Считывание информации произо водится в нормальных условиях ( -20 С),Благодаря усовершенствованию датчика в режиме автономного измерения, когда устройство после выполнения измерения выносится иэ объекта испы- . тания, датчик позволяет измерять температуру в диапазоне от положительных до отрицательных значений температур.В тех случаях, когда к объекту испытания исключен доступ, информа-" ция из предлагаемого датчика, также как и в известном, выводится дистанционно по электрическим проводам. Причем в этом режиме датчик дает возможность, производя периодическое считывание, получать информацию об изменении температуры объекта во времени, как в диапазоне положительных, так и в диапазоне отрицательных тем:ператур. При этом вывод информации достаточно выполнить с одного любого сердечника.